WiMAX技術及射頻模塊測試方案

　　3.2 RS TS8970 WiMAX射頻一致性認證測試系統

　　WiMAX論壇選擇了RS公司的TS8970測試系統作為IEEE802.16e-2005移動WiMAX標準的無線射頻一致性測試系統(見圖6)。在2006年5月韓國和維也納的WiMAX會議上，RS第一次推出了這套系統。伴隨著WiMAX論壇正在進行的測試標準化工作，RS也正在TS8970系統上實行所有必須的測試用例。

　　圖6 RS WiMAX射頻一致性認證測試系統

　　RS TS8970系統是基于RS公司高端儀表的基礎上，采用了信號源SMU200A及其選件SMx-K49作為信號產生部分，信號分析儀FSQ及其選件FSQ-K93作為信號分析部分，所需的信令連接部分采用了一個OEM的基站和終端模擬器。同時，還有一個全自動的射頻開關矩陣，它的頻率達到6GHz，可以保證測試系統和被測件之間每個測試用例要求的信號轉換通路。

　　與RS TS895x 2G和3G移動通信的認證系統一樣，RS TS8970系統使用了可靠的RS-PASS控制軟件。由于它具有模塊化和獨立于標準的結構，整個軟件可以在TS8970中迅速實現。系統特定的一些應用，如全自動的射頻路徑校準補償、系統自檢程序和所有的管理、控制程序(如版本瀏覽器、測試用例和測試序列編輯器、測試參數和結果管理)，這些都可以直接使用，不需要做改變。此外，最初的WiMAX指定的一些測試用例可以使用一些RS-PASS基本程序來開發。而且，RS TS8970是第一套全部使用以太網控制的測試系統。

　　4 WiMAX終端無線測試儀CMW270

　　在生產測試方面，RS最新推出了集非信令測試和信令測試于一體的WiMAX802.16e終端無線測試儀CMW270，可以滿足用戶在非信令模式測量，信令模式測量和功能驗證，校準、服務和質量保證等各種WiMAX測試領域的需求(見圖7)。

　　圖7 WiMAX終端無線測試儀CMW270

　　對于在非信令模式下射頻測量方面，CMW270可以提供快速的發射機測量，測試發射機的突發功率，鄰信道功率ACP，EVM和IQ不平衡度等調制指標，中心頻率誤差，頻譜平坦度，頻譜雜散模版等頻譜性能。并內置了ARB信號源用于接收機測量，測試接收機在保持一定的PER或BER情況下的接收機靈敏度和最大輸入電平等指標。此外，CMW270內置了通用的RF信號源和RF功率計，可以完成如外部射頻電纜校準等通用測量功能。

　　對于信令模式下的射頻驗證，CMW270可以提供實時信令，從而可以作為一個基站模擬器使用。此時的WiMAX終端可以像在一個實際的WiMAX網絡中一樣進行操作，修改一些必要的發射參數，模擬各種復雜的測試場景進行測試。例如，測量載波干擾噪聲信號比CINR和接收信號強度指示RSSI等指標，以及開機搜索、功率控制等物理層和MAC層功能的驗證。

　　對于質量保證和服務等方面的應用，用戶也可以通過外部的顯示器、鼠標和鍵盤來進行手工操作，完成儀器所有的設置和測量。

　　由于具有實時信令模擬的能力，CMW270可以測試不同芯片廠商的終端而不需要特殊的測試模式接口，從而大大降低了測試時間和測試系統的復雜度。由于儀器體積小巧，CMW270可以很方便地集成到生產線中去，并且可以通過LAN，IEC/IEEE總線或者USB2.0接口來進行遠程控制。

　　CMW270的頻率范圍從100MHz~6GHz，并且具有高信號質量和精度，包括QPSK和QAM等各種調制方式和從1/2，2/3到3/4各種信道編碼方式，從而可以滿足目前WiMAX標準的各種要求。

　　更進一步，CMW270采用了模塊化的平臺結構，從而可以輕松地適應未來IEEE802.16e標準的升級。內部的測量和信令功能是由可編程邏輯器件FPGA和數字信號處理器DSP來完成的，從而可以通過固件升級的方式來輕松升級，適應標準的變化。

　　CMW270還提供了應用測試的功能，通過在各種不同的測試場景下外部PC發送和接收TCP/IP數據包(數據或語音)來測試數據吞吐量。

　　由于其快速的測量能力、高精確度和面向未來的平臺設計理念，RS CMW270為用戶提供了WiMAX 移動終端的高性能、低成本的測試解決方案。

　　5 WiMAX無線覆蓋測試系統TSMW

　　在完成了WiMAX的網絡部署之后，就要對WiMAX的網絡覆蓋進行測量并且對網絡規劃中存在的干擾進行測試，結合WiMAX終端還可以在現網中測試網絡的QoS。RS針對802.16e使用TSMW網絡掃頻儀對網絡進行覆蓋測量以及干擾分析。通過Romes路測軟件的控制，可以解析出針對ID Cell和PA Index對小區進行覆蓋測量。輸出Preamble的覆蓋質量(CINR)和覆蓋電平(RSSI)參數。同時，TSMW還可以對每個ID Cell的多徑進行測量，這樣輸出結果不僅包括了所有多徑的合成功率，還針對每路多徑分別給出RSSI和CINR。由于TSMW可以對每個Segment的所有小區進行測量，因此可以通過該功能實現網絡之后的頻率優化。

　　TSMW本身為獨立雙端口接收機設置，單一通道有20MHz的帶寬，因此在設備的研發初期就考慮了對MIMO的支持(見圖8)。它的頻段范圍可以達到6GHz，滿足所有的頻段需求，內置12通道高靈敏度GPS接收機，可以實現測量同GSS系統的完美結合。它在射頻性能上表現尤其突出，內置預選器，可以提高對于接收系統干擾的抑制和儀表本身的動態范圍，噪聲系數極低，極大地提高了儀表的底噪指標。并且提供的IQ數據直接獲取也給研發階段一些非標準信號的分析提供了可能。

　　圖8 WiMAX無線覆蓋測試系統TSMW

　　6 結束語

　　在產品研發階段，RS WiMAX射頻儀器強大的功能和出色的性能確保廠商能及時、準確地驗證其射頻模塊和部件;在產品認證階段，RS利用其在移動通信一致性認證測試中的領先地位，率先提供了TS8970以滿足WiMAX整機射頻一致性測試的需求;在生產測試階段，RS有集WiMAX信令和非信令模式于一體的的生產測試解決方案——WiMAX終端無線測試儀CMW270，從而提供了從研發、認證到生產的全系列測試解決方案。